tcp&ip协议简介

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1、IP 协议 IP（Internet Protocol ）协议的英文名直译就是：因特网协议。从这个名称我们就可 以知道 IP 协议的重要性。在现实生活中，我们进行货物运输时都是把货物包装成一个个的 纸箱或者是集装箱之后才进行运输，在网络世界中各种信息也是通过类似的方式进行传输 的。IP 协议规定了数据传输时的基本单元和格式。如果比作货物运输，IP 协议规定了货物 打包时的包装箱尺寸和包装的程序。 除了这些以外，IP 协议还定义了数据包的递交办法和 路由选择。同样用货物运输做比喻，IP 协议规定了货物的运输方法和运输路线。 TCP 协议 我们已经知道了 IP 协议很重要，IP 协议已经规定了数据传

2、输的主要内容，那 TCP（Transmission Control Protocol ）协议是做什么的呢？不知大家发现没有，在 IP 协议 中定义的传输是单向的，也就是说发出去的货物对方有没有收到我们是不知道的。就好像 8 毛钱一份的平信一样。那对于重要的信件我们要寄挂号信怎么办呢？TCP 协议就是帮我 们寄“ 挂号信”的。TCP 协议提供了可靠的面向对象的数据流传输服务的规则和约定。简单 的说在 TCP 模式中，对方发一个数据包给你，你要发一个确认数据包给对方。通过这种确 认来提供可靠性。 1.1 TCP/IP 参考模型 TCP/IP 协议并不完全符合 OSI 的七层参考模型。传统的开放式系

3、统互连参考模型，是 一种通信协议的 7 层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各 种硬件在相同的层次上相互通信。这 7 层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路 层、表示层和应用层。而 TCP/IP 通讯协议采用了 4 层的层级结构，每一层都呼叫它的下一 层所提供的网络来完成自己的需求。这 4 层分别为： 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP ） 、文件传输协议（FTP ） 、 网络远程访问协议（Telnet）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP） 、用户 数据报协议（UDP）等，TCP 和 UDP 给数

4、据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这 一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主 机（但不检查是否被正确接收） ，如网际协议（IP） 。 网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如 Ethernet、Serial Line 等）来传送数据。 1. 2 网间协议 IP Internet 上使用的一个关键的底层协议是网际协议，通常称 IP 协议。我们利用一个 共同遵守的通信协议，从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系 统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信，必须使

5、两台计算机使用同一种“语言“ 。通 信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信中所应共同 遵守的约定。 计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。例如，每台计算 机发送的信息格式和含义，在什么情况下应发送规定的特殊信息，以及接收方的计算机应 做出哪些应答等等。 网际协议 IP 协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性，对底层网络硬件几乎没有 任何要求，任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据，就可以使用 IP 协议加入 Internet 了。 如果希望能在 Internet 上进行交流和通信，则每台连上 Internet 的计算机都必

6、须遵守 IP 协议。为此使用 Internet 的每台计算机都必须运行 IP 软件，以便时刻准备发送或接收信息。 IP 协议对于网络通信有着重要的意义：网络中的计算机通过安装 IP 软件，使许许多多 的局域网络构成了一个庞大而又严密的通信系统。从而使 Internet 看起来好像是真实存在 的，但实际上它是一种并不存在的虚拟网络，只不过是利用 IP 协议把全世界上所有愿意接 入 Internet 的计算机局域网络连接起来，使得它们彼此之间都能够通信。 1.3 传输控制协议 TCP 尽管计算机通过安装 IP 软件，从而保证了计算机之间可以发送和接收资料，但 IP 协 议还不能解决资料分组在传输过

7、程中可能出现的问题。因此，若要解决可能出现的问题， 连上 Internet 的计算机还需要安装 TCP 协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。 TCP 协议被称作一种端对端协议。这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用： 当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时，TCP 协议会让它们建立一个连接、发送和 接收资料以及终止连接。 传输控制协议 TCP 协议利用重发技术和拥塞控制机制，向应用程序提供可靠的通信连 接，使它能够自动适应网上的各种变化。即使在 Internet 暂时出现堵塞的情况下，TCP 也 能够保证通信的可靠。 众所周知， Internet 是一个庞大的国际性网络，网络上的拥挤

8、和空闲时间总是交替不 定的，加上传送的距离也远近不同，所以传输资料所用时间也会变化不定。TCP 协议具有 自动调整“超时值“ 的功能，能很好地适应 Internet 上各种各样的变化，确保传输数值的正确。因此，从上面我们可以了解到：IP 协议只保证计算机能发送和接收分组资料，而 TCP 协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。 综上所述，虽然 IP 和 TCP 这两个协议的功能不尽相同，也可以分开单独使用，但它 们是在同一时期作为一个协议来设计的，并且在功能上也是互补的。只有两者的结合，才 能保证 Internet 在复杂的环境下正常运行。凡是要连接到 Internet 的计

9、算机，都必须同时安 装和使用这两个协议，因此在实际中常把这两个协议统称作 TCP/IP 协议。 1.4 IP 地址及其分类 在 Internet 上连接的所有计算机，从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现，我 们称它为主机。为了实现各主机间的通信，每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好 像每一个住宅都有唯一的门牌一样，才不至于在传输资料时出现混乱。 Internet 的网络地址是指连入 Internet 网络的计算机的地址编号。所以，在 Internet 网 络中，网络地址唯一地标识一台计算机。 我们都已经知道，Internet 是由几千万台计算机互相连接而成的。而我们要确认网络上 的每一

10、台计算机，靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址，这个地址就叫做 IP（Internet Protocol 的简写）地址，即用 Internet 协议语言表示的地址。 目前，在 Internet 里，IP 地址是一个 32 位的二进制地址，为了便于记忆，将它们分为 4 组，每组 8 位，由小数点分开，用四个字节来表示，而且，用点分开的每个字节的数值 范围是 0255，如 202.116.0.1，这种书写方法叫做点数表示法。 IP 地址可确认网络中的任何一个网络和计算机，而要识别其它网络或其中的计算机， 则是根据这些 IP 地址的分类来确定的。一般将 IP 地址按节点计算机所在网络规模的大小 分为

11、 A，B ，C 三类，默认的网络屏蔽是根据 IP 地址中的第一个字段确定的。 1. A 类地址 A 类地址的表示范围为：10.0.0.0126.255.255.255 ，默认网络屏蔽为：255.0.0.0；A 类 地址分配给规模特别大的网络使用。A 类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三 组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。例如 IBM 公司的网络。 2. B 类地址 B 类地址的表示范围为：127.0.0.0191.255.255.255，默认网络屏蔽为： 255.255.0.0；B 类地址分配给一般的中型网络。B 类网络

12、用第一、二组数字表示网络的地 址，后面两组数字代表网络上的主机地址。 3. C 类地址 C 类地址的表示范围为：192.0.0.0223.255.255.255 ，默认网络屏蔽为：255.255.255.0；C 类地址分配给小型网络，如一般的局域网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的 用户分为若干的网段进行管理。C 类网络用前三组数字表示网络的地址，最后一组数字作 为网络上的主机地址。 RFC 1918 留出了 3 块 IP 地址空间（1 个 A 类地址段，16 个 B 类地址段，256 个 C 类 地址段）作为私有的内部使用的地址。在这个范围内的 IP 地址不能被路由到 Interne

13、t 骨干 网上；Internet 路由器将丢弃该私有地址。 IP 地址类别 RFC 1918 内部地址范围 A 类 10.0.0.0 到 10.255.255.255 B 类 172.16.0.0 到 172.31.255.255 C 类 192.168.0.0 到 192.168.255.255 使用私有地址将网络连至 Internet，需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称 为网络地址转换（Network Address Translation，NAT ） ，通常使用路由器来执行 NAT 转换。实际上，还存在着 D 类地址和 E 类地址。但这两类地址用途比较特殊，在这里只是简 单介绍

14、一下：D 类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E 类地址 保留给将来使用。 连接到 Internet 上的每台计算机，不论其 IP 地址属于哪类都与网络中的其它计算机处 于平等地位，因为只有 IP 地址才是区别计算机的唯一标识。所以，以上 IP 地址的分类只 适用于网络分类。 在 Internet 中，一台计算机可以有一个或多个 IP 地址，就像一个人可以有多个通信地 址一样，但两台或多台计算机却不能共享一个 IP 地址。如果有两台计算机的 IP 地址相同， 则会引起异常现象，无论哪台计算机都将无法正常工作。 顺便提一下几类特殊的 IP 地址： 1. 广播地址 目的端为给定

15、网络上的所有主机，一般主机段为全 0 2. 单播地址 目的端为指定网络上的单个主机地址 3. 组播地址 目的端为同一组内的所有主机地址 4. 环回地址 127.0.0.1 在环回测试和广播测试时会使用 1.5 子网的划分 若公司不上 Internet, 那一定不会烦恼 IP 地址的问题,因为可以任意使用所有的 IP 地址, 不管是 A 类或是 B 类,这个时候不会想到要用子网,但若是上 Internet 那 IP 地址便弥足珍贵 了,目前全球一阵 Internet 热,IP 地址已经愈来愈少了,而所申请的 IP 地址目前也趋保守,而且 只有经申请的 IP 地址能在 Internet 使用,但对某些公司只能申请到一个 C 类的 IP 地址,但又 有多个点需要使用,那这时便需要使用到子网,这就需要考虑子网的划分，下面简介子网的原 理及如何规划。